本发明涉及一种磷钼酸‑MIL‑101复合材料及制备方法、油品的处理方法，该制备方法包括如下步骤：(1)提供包括MIL‑101起始原料混合物和磷钼酸的第一混合物，然后进行水热合成并分离中间固相产物；(2)将得自步骤(1)的所述中间固相产物、NH4F和水进行混合，然后分离固相产物。磷钼酸‑MIL‑101复合材料包括MIL‑101基材和复合于所述MIL‑101基材的磷钼酸，其中，至少一部分的磷钼酸分布于所述MIL‑101基材的孔道内部。本发明原位制备MIL‑101的过程中直接引入磷钼酸，然后以NH4F进行优化处理，所制得的磷钼酸‑MIL‑101复合材料中磷钼酸和MIL‑101更好地发挥协同增效作用，对油品的脱氮率和吸附氮容量大幅度提高。